擬南芥AtPLC3和AtPLC4參與鹽脅迫應(yīng)答的功能研究.pdf

1、植物響應(yīng)鹽脅迫的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程是一個(gè)巨大而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，目前有很多關(guān)鍵的信號(hào)組分有待深入認(rèn)識(shí)。肌醇磷脂依賴的磷脂酶C(PI-PLC，以后簡(jiǎn)稱PLC)是肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵酶，也是與植物耐鹽性相關(guān)的候選基因。該信號(hào)系統(tǒng)在動(dòng)植物細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育及介導(dǎo)胞外信號(hào)的跨膜傳遞中發(fā)揮著重要的作用，其作用的分子機(jī)制已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)。隨著2000年擬南芥基因組測(cè)序工作的完成，已分離并鑒定出21種不同的PLC和類PLC基因。研究不同PLC亞型基因參

2、與調(diào)節(jié)的生理過程，可以為PLC的功能研究和作用機(jī)制的探討提供重要的依據(jù)。通過基因改造為改良農(nóng)作物的耐鹽性狀提供理論基礎(chǔ)，進(jìn)而為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善鹽堿地區(qū)生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。 本研究以兩種擬南芥PLC亞型AtPLC3與AtPLC4的突變體為材料，利用反向遺傳學(xué)的方法，通過遺傳轉(zhuǎn)化、RT-PCR等分子生物學(xué)及組織化學(xué)分析并結(jié)合生理生化指標(biāo)檢測(cè)等試驗(yàn)手段，進(jìn)行PLC參與調(diào)節(jié)植物耐鹽性的功能研究。 對(duì)購自SALK庫的擬南芥AtP

3、LC3與AtPLC4兩個(gè)亞型基因的T-DNA插入突變體進(jìn)行篩選和鑒定。用Kanr平板篩選與PCR的方法結(jié)合鑒定得到了兩個(gè)亞型基因的T-DNA插入純合突變體，并用RT-PCR檢測(cè)了突變體中兩個(gè)基因表達(dá)情況，P3為缺失突變體，P4為超表達(dá)突變體。 利用不同NaCl濃度的MS培養(yǎng)基平板，分別檢測(cè)了P3和P4的萌發(fā)速率和幼苗存活率，發(fā)現(xiàn)P3和P4兩個(gè)突變體的萌發(fā)速率在NaCl處理?xiàng)l件下明顯快于野生型，在100mM NaCl濃度下，P3和

4、P4突變體的存活率均比Col的存活率高30％左右；進(jìn)一步檢測(cè)了兩種突變體在鹽脅迫條件下脯氨酸、SOD、POD等含量的變化，發(fā)現(xiàn)兩種突變體脯氨酸上升的幅度小于野生型擬南芥，而SOD、POD活性水平均高于野生型。這些結(jié)果表明AtPLC3與AtPLC4亞型基因可能參與了擬南芥鹽脅迫響應(yīng)的調(diào)節(jié)。 構(gòu)建了AtPLC3與AtPLC4兩個(gè)基因的組織定位和亞細(xì)胞定位轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體，取得遺傳轉(zhuǎn)化的陽性植株，經(jīng)GUS染色和激光共聚焦顯微鏡觀察，結(jié)果